Un anillo para sorprenderles a todos

Algo similar rezaba la inscripción en lengua negra del anillo único de Sauron. Nuestro artículo de hoy poco tiene que ver con la Tierra Media y las historia contadas por Tolkien, pero sí se refiere a un anillo único, el que han encontrado los científicos del telescopio Euclid alrededor del centro de la galaxia NGC6505.

Si a cualquiera de nosotros nos dijeran que vamos a encontrar un detalle nuevo en ese cuadro que tanto nos gusta, o una palabra original en ese libro que tantas veces hemos leído, pocos lo creeríamos. Algo parecido es lo que ha ocurrido con este apasionante descubrimiento. NGC6505 fue detectada por primera vez en 1886, ¡hace casi 140 años!, y desde entonces multitud de profesionales de la Astronomía la han observado con diferentes telescopios e instrumentos. Sin embargo, de igual manera que los rayos-X han sido capaces de revelar figuras ocultas en cuadros mundialmente famosos, han sido las excepcionales capacidades del telescopio espacial Euclid las que han permitido este descubrimiento: un anillo perfecto de Einstein rodeando el centro de esta galaxia.

Como ya hemos hablado en otra ocasiones en esta Gaveta de Astrofísica, la teoría de la relatividad general de Einstein nos describe de forma precisa cómo tanto el espacio como el tiempo se ven afectados por la presencia de materia. Cuanto más masivo sea un objeto, mayor será su capacidad para deformar el espacio-tiempo. Los anillos de Einstein se forman cuando un objeto muy masivo (llamado lente) se encuentra perfectamente alineado entre un objeto más alejado (fuente) y el observador. En condiciones ‘normales’ (masas típicas de nuestro día a día), la fuente simplemente sería ocultada por la lente y nunca sabríamos que se encuentra detrás. Sin embargo, las masas de las galaxias son suficientemente grandes para curvar el espacio-tiempo y hacer que la luz de la fuente sea desviada por la lente y la veamos como anillo de luz. Además de poder observarla, la luz de la fuente también se ve aumentada, de aquí que llamemos lente al objeto masivo que perturba el espacio-tiempo.

Un motivo importante por el que los astrónomos estamos muy interesados en los anillos de Einstein es porque nos permiten ‘medir’ la cantidad de materia oscura. El tamaño del anillo de Einstein depende directamente de la masa total de la galaxia lente contenida dentro del anillo. De esta manera, aunque la materia oscura no interactúa con la luz, sí que produce un efecto gravitatorio y por tanto podemos medir su contribución a la masa total de la galaxia. En el caso de NGC6505, los astrónomos han estimado que la materia oscura contribuye un 11% de la masa total dentro del anillo. Quizás a los lectores más veteranos de esta Gaveta de Astrofísica este número les parezca bajo, ya que hemos comentado anteriormente que alrededor de un 85% de la materia del Universo es materia oscura. Sin embargo, hay que recordar de nuevo que el 11% es la fracción de materia oscura contenida dentro del anillo (unos 6800 años-luz de radio) y que el radio que engloba la mitad de la luz de la galaxia es de 33600 años-luz, así que solamente estamos midiendo la parte muy central de la galaxia.

La existencia de anillos de Einstein en el Universo no es nueva, ya se habían descubierto en la pasado proporcionando nuevas pruebas de la teoría de la relatividad general. El hecho curioso es que nunca se había observado en una galaxia tan cercana, a ‘solo’ 590 millones de años-luz de la Tierra, y tan estudiada como NGC6505. Esto es debido a que se espera que menos del 1% de las galaxias puedan producir un anillo de Einstein… y a la distancia a la que se encuentra NGC6505, ¡se espera que la frecuencia de estos fenómenos sea de 1 entre 2000! Sea suerte o no el haber encontrado este raro fenómeno del cosmos tan pronto, está claro que el telescopio Euclid nos dará muchos descubrimientos que iremos contando, como siempre, en esta Gaveta de Astrofísica.

Jairo Méndez Abreu nació en San Juan de la Rambla, Tenerife, y cursó la Licenciatura en Física por la Universidad de La Laguna.  Es Doctor en Astrofísica por la Universidad de La Laguna y la Universidad de Padua, Italia. Tras su paso por Italia volvió a Canarias con un contrato postdoctoral en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y un contrato Juan de la Cierva. Posteriormente se marchó a Escocia, donde desarrolló su actividad investigadora en la Universidad de St Andrews, y regresó al IAC para trabajar en el desarrollo del instrumento WEAVE. Después de un periodo en la Universidad de Granada, actualmente es profesor en la Universidad de La Laguna e investigador principal del proyecto BEARD.

Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez